Question

根據(jù)下列實驗裝置圖，回答問題：

（1）實驗儀器的名稱：a

 

；b

 

．
（2）實驗室用高錳酸鉀制取氧氣的化學式表達式為：

 

，發(fā)生裝置應該選用

 

，該裝置有一處不足，請改正：

 

．要收集到較純凈的氧氣，應該選用裝置

 

，若用該裝置收集的氧氣也不純，原因可能是

 

．
（3）某同學稱取一定質量的KMnO₄固體放入大試管中，將溫度控制在250℃加熱制取O₂．實驗結束時，乙同學
發(fā)現(xiàn)用排水法收集到的O₂大于理論產(chǎn)量．針對這一現(xiàn)象，同學們進行了如下探究：
【提出猜想】猜想 I：反應生成的MnO₂分解放出O₂；
猜想 II：反應生成的K₂MnO₄分解放出O₂；
猜想 III：反應生成的K₂MnO₄和MnO₂分解都放出O₂．
【實驗驗證】同學們分成兩組，分別進行下列實驗：
第一組同學取一定質量的MnO₂，在250℃條件下加熱一段時間，冷卻后測得MnO₂的質量不變，則猜想

 

錯誤；
第二組同學取K₂MnO₄在250℃條件下加熱，沒有用測定質量的方法得出了猜想 II正確的結論．該組同學選擇的
實驗方法是

 

．
【拓展延伸】實驗發(fā)現(xiàn)，KClO₃固體加熱制取O₂的反應速率很慢且需要的溫度較高，但如果將KMnO₄固體與
KClO₃固體混合加熱，則KClO₃的分解速率大大加快．請說明KMnO₄在KClO₃的分解反應中是否作催化劑，為什么？

 

．
【實驗反思】通過以上實驗探究，你對“實驗室制取氧氣”還想探究的問題是

 

．

Answer 1

考點：氧氣的制取裝置,實驗探究物質的性質或變化規(guī)律,氧氣的收集方法,書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式

專題：常見氣體的實驗室制法、檢驗、干燥與凈化

分析：（1）熟悉常見儀器的名稱和用途；
（2）根據(jù)實驗室用高錳酸鉀制取氧氣的原理、裝置、注意事項分析回答；
（3）根據(jù)實驗現(xiàn)象，可以判斷物質的性質；氧氣能夠供給呼吸，支持燃燒，能使帶火星的木條復燃；
根據(jù)實驗的過程分析設計問題

解答：解：（1）由圖示可知標號儀器①是酒精燈，②是集氣瓶；
2）實驗室用高錳酸鉀制取氧氣的化學式表達式為：2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑，屬于加熱固體植物氣體，發(fā)生裝置應該選用A，為了防止高錳酸鉀粉末進入導管，在導管口處加一團棉花，所以，該裝置有一處不足，改正方法是：在試管口處加一團棉花．要收集到較純凈的氧氣，應該選用排水法收集，應用裝置C，若用該裝置收集的氧氣也不純，原因可能是 未等氣泡均勻連續(xù)放出時就開始收集．
（3））【實驗驗證】
在250℃條件下加熱一段時間，冷卻后測得MnO₂的質量不變，說明250℃時，二氧化錳不能分解，所以猜想Ⅰ和Ⅲ錯誤；
【拓展延伸】
如果將KMnO₄固體與KClO₃固體混合加熱，則KClO₃的分解速率大大加快．KMnO₄在KClO₃的分解反應中不是作催化劑，原因是加了高錳酸鉀之后，產(chǎn)生氧氣速度加快是因為高錳酸鉀分解也會產(chǎn)生氧氣，同時產(chǎn)生的二氧化錳對氯酸鉀的分解起催化作用．
【實驗反思】
對“實驗室制取氧氣”還想探究的問題是：高錳酸鉀分解的最低溫度．
故答為：（1）酒精燈，是集氣瓶；（2）2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑，A，在試管口處加一團棉花．未等氣泡均勻連續(xù)放出時就開始收集．（3）【實驗驗證】Ⅰ和Ⅲ；Ⅱ；【拓展延伸】不是，加了高錳酸鉀之后，產(chǎn)生氧氣速度加快是因為高錳酸鉀分解也會產(chǎn)生氧氣，同時產(chǎn)生的二氧化錳對氯酸鉀的分解起催化作用．【實驗反思】高錳酸鉀分解的最低溫度．

點評：本題考查了兩種制取氧氣的方法，然后以高錳酸鉀制取氧氣進行相關問題的探究，對于探究實驗的設計，一定要有明顯的現(xiàn)象差別才可以，所以在錳酸鉀和二氧化錳是否會生成氧氣探究中，就有兩個方案可以參考，質量變化法和生成物檢驗法，掌握氯酸鉀和高錳酸鉀的性質，理解催化劑的概念是解題的關鍵．